2024年7月5日

有鉛はんだと鉛フリーはんだ:どちらが優れているか?

はんだは電子機器の製造に不可欠です。はんだは電子部品をプリント基板 (PCB) に接続し、デバイスが正しく動作することを保証します。はんだがなければ、スマートフォン、コンピューター、テレビなどの電子機器の組み立ては不可能です。

はんだには、有鉛はんだと無鉛はんだの 2 種類があります。有鉛はんだは長年にわたって使用されており、信頼性と使いやすさで知られています。 

しかし、健康と環境への懸念から、人間と地球にとってより安全な鉛フリーはんだが普及してきました。

有鉛はんだと鉛フリーはんだの論争は続いています。それぞれに長所と短所があります。この記事では、これら 2 種類のはんだを比較します。 

それぞれのはんだの利点と欠点、また、それぞれのタイプがどのような状況に適しているかを検討します。最後には、どのはんだが自分のニーズに最適かをよりよく理解できるようになります。

鉛および鉛フリーはんだスプール

はんだとは何ですか?

はんだは、電子機器で重要な役割を果たす金属合金です。はんだは、プリント基板 (PCB) 上で電子部品を固定する接着剤のような役割を果たします。はんだがなければ、携帯電話、ノートパソコン、テレビの内部の部品は接続されたままにならず、正常に機能しません。

電子機器におけるはんだの定義と役割

簡単に言えば、はんだは簡単に溶けてすぐに固まる金属です。金属表面の間に永久的な結合を作るために使用されます。 

電子機器では、はんだは次のような部品を取り付けるために不可欠です。 抵抗器, コンデンサ、 そして 集積回路 PCB に。これにより、電気接続が安全になり、デバイスが正しく機能することが保証されます。

はんだには、ワイヤー、ペースト、またはあらかじめ成形された形状など、さまざまな形状があります。通常は、スズを主成分とする金属の混合物が含まれています。はんだの選択は、電子機器の耐久性、導電性、および全体的なパフォーマンスに影響を与える可能性があります。

PCBコンポーネントの詳細については、 一般的に使用される PCB コンポーネントと機能.

はんだ付け工程の説明

はんだ付けのプロセスは簡単ですが、精度が求められます。その仕組みは次のとおりです。

  1. 準備まず、コンポーネントと PCB を洗浄して汚れや酸化物を除去します。これにより、良好な接続が確保されます。
  2. 暖房: はんだごては必要な温度まで加熱します。有鉛はんだの場合、これは約 183°C (361°F) です。鉛フリーはんだの場合は、通常約 217°C (422°F) のより高い温度が必要です。
  3. はんだ付け: 加熱されたはんだごてを、コンポーネントのリードと PCB パッドが接合する部分に当てます。次に、はんだ線を接合部分に送り込み、はんだ線が溶けて接続部の周囲に流れます。
  4. 冷却接合部が溶融はんだで十分に覆われたら、はんだごてを取り外します。はんだは急速に冷えて固まり、電気的および機械的にしっかりと接続されます。
  5. 検査: 完成した接合部を検査し、滑らかで光沢があり、良好な接続であることを確認します。余分なはんだや接続不良がある場合は、必要に応じて再加熱してはんだを追加することで修正します。

はんだ付けのプロセスは、信頼性の高い電子機器を作成するために不可欠です。はんだ付けが適切であれば、コンポーネントが確実に取り付けられ、電気信号がデバイス内をスムーズに流れるようになります。

PCBレイアウトの設計に関するヒントについては、 PCBレイアウトの設計方法.

はんだの種類

電子機器の製造では、使用されるはんだの種類が最終製品の品質と耐久性に大きな影響を与える可能性があります。はんだには、有鉛はんだと無鉛はんだの 2 つの主な種類があります。それぞれの種類には独自の組成と使用履歴があります。

有鉛はんだの概要

有鉛はんだは、何十年も使用されてきた伝統的なタイプのはんだです。主にスズ (Sn) と鉛 (Pb) で構成され、通常は 60/40 の比率 (60% スズと 40% 鉛) です。

この組み合わせにより、有鉛はんだの融点は約 183°C (361°F) と比較的低くなり、作業が容易になります。

鉛フリーはんだの概要

鉛フリーはんだは、有鉛はんだのより安全な代替品として登場しました。鉛フリーはんだはさまざまな金属で構成されており、最も一般的な配合はスズ (Sn) と銅 (Cu) の混合物です。 

性能を向上させるために、銀 (Ag)、ニッケル (Ni)、亜鉛 (Zn) などの他の元素も含まれることがよくあります。

有鉛はんだの利点

鉛入りはんだは、長年電子機器製造の定番となっていますが、それには十分な理由があります。鉛入りはんだには、多くの用途で好ましい選択肢となるいくつかの利点があります。

鉛はんだのスプールと青いプラスチックのリール

融点の低さとその利点

有鉛はんだの融点は低く、約 183°C (361°F) です。この低い融点には、次のような利点があります。

  • 熱ストレスの軽減: はんだ付け中に電子部品や PCB にかかる熱ストレスを最小限に抑えます。これは、高温によって損傷を受ける可能性のある繊細な部品にとって特に重要です。
  • エネルギー効率: 有鉛はんだを使用したはんだ付けでは、はんだごてやリフロー炉をそれほど熱くする必要がないため、必要なエネルギーが少なくなります。これにより、長期的にはエネルギーを節約できます。
  • より速いプロセス: 融点が低いため、はんだ付けが速くなり、生産速度と効率が向上します。

優れた濡れ性

有鉛はんだの際立った特徴の 1 つは、優れた濡れ性です。濡れ性とは、はんだが接合面を滑らかに流れる能力を指します。有鉛はんだは、この分野で優れています。

  • 強力なつながり: 接続ポイントを徹底的にカバーすることで、強固で信頼性の高い接合部を形成し、優れた電気伝導性と機械的強度を確保します。
  • 使いやすさ: 優れた濡れ性により、初心者でも鉛入りはんだの扱いが簡単になります。はんだの流動性がよく、隙間を効率的に埋めるため、きれいでプロフェッショナルな接合部が得られます。

はんだ付け工程の詳細については、 PCBはんだ付け.

費用対効果

有鉛はんだは、無鉛はんだに比べてコスト効率に優れています。その理由は次のとおりです。

  • 材料コストの削減鉛は、銀や銅など、鉛フリーはんだに使用される多くの金属よりも安価です。そのため、製造業者にとって有鉛はんだはより手頃な選択肢となります。
  • 機器の摩耗が少ない鉛はんだの融点が低いため、はんだ付け装置の摩耗が少なくなり、メンテナンスや交換のコストを削減できます。

ジョイントの耐久性と信頼性

鉛入りはんだ接合部は耐久性と信頼性に優れていることで知られています。

  • 堅牢なジョイント: 鉛入りはんだで形成された接合部は強度が高く、鉛フリーの代替品よりも機械的ストレスに耐えることができます。
  • 長期的な信頼性: 鉛入りはんだ接合部は、時間の経過とともにひび割れや疲労などの問題が発生しにくくなり、電子機器の長期的な信頼性が確保されます。

再加工や修理の容易さ

有鉛はんだのもう一つの大きな利点は、再加工や修理が容易なことです。

  • より簡単なリワーク: はんだ接合部をやり直したり、部品を交換したりする必要がある場合、有鉛はんだを使用すると作業が簡単になります。融点が低いため、部品を安全に取り外し、過度の熱にさらすことなく再はんだ付けできます。
  • 修理の一貫性: 最初に有鉛はんだを使用して組み立てられた製品の場合、修理時に同じ種類のはんだを使用することで、接合部の品質と性能の一貫性が確保されます。

鉛フリー代替品への移行が進んでいるにもかかわらず、これらの利点により、多くの電子機器メーカーは有鉛はんだを好ましい選択肢としています。 

使いやすさ、コスト効率、信頼性の高いパフォーマンスにより、さまざまなアプリケーションで価値のある選択肢となります。

PCBアセンブリの詳細なガイダンスについては、 PCB アセンブリプロセスについて知っておくべき基本的な事項.

回路基板上の部品のはんだ付け

鉛入りはんだの欠点

有鉛はんだには多くの利点がありますが、重大な欠点もあります。これらの問題により、多くの業界で鉛フリーの代替品が好まれるようになっています。

健康リスク

鉛入りはんだの最も深刻な欠点の 1 つは、健康リスクです。鉛は非常に有毒であり、さまざまな健康問題を引き起こす可能性があります。

  • 神経毒性鉛への曝露は神経系にダメージを与え、特に子供の場合、認知障害、記憶喪失、行動上の問題を引き起こす可能性があります。
  • 臓器の損傷: 鉛に長期間さらされると、腎臓や肝臓などの重要な臓器に深刻な損傷を引き起こす可能性があります。
  • 生殖に関する問題鉛は生殖の健康に影響を及ぼし、生殖能力の低下や妊娠中の合併症などの問題を引き起こす可能性があります。
  • 一般的な毒性: 低レベルの鉛曝露でも、疲労、頭痛、腹痛などの症状を引き起こす可能性があります。高レベルの曝露は致命的となる可能性があります。

環境への影響

鉛入りはんだの環境への影響も、もう一つの大きな懸念事項です。

  • 土壌と水質汚染: 廃棄された電子機器に含まれる鉛は土壌や水に浸出し、これらの重要な資源を汚染する可能性があります。これは広範囲にわたる生態学的影響を及ぼし、植物、動物、人間に影響を及ぼす可能性があります。
  • 生体蓄積鉛は食物連鎖の中で蓄積され、野生生物や汚染された動植物を摂取する人々に危険をもたらす可能性があります。
  • 持続的な汚染鉛は環境中に入るとすぐには分解されません。鉛汚染は何年も残り、長期的な損害を引き起こす可能性があります。

環境への影響を管理する方法の詳細については、以下をご覧ください。 PCB表面仕上げ.

規則

鉛に関連する健康および環境リスクのため、多くの地域で厳しい規制が実施されています。

  • 禁止事項と制限事項: 欧州連合などの地域では、ほとんどの消費者向け電子機器で鉛入りはんだの使用が禁止されています。 有害物質の使用制限(RoHS) 指令は鉛やその他の有害物質の使用を制限する規制の 1 つです。
  • コンプライアンス要件: これらの規制地域で製品を販売したいメーカーは、これらの制限に従う必要があります。このため、鉛フリーはんだへの移行が必要になることがよくあります。
  • 世界の動向鉛入りはんだが禁止されていない地域でも、国際基準や消費者の期待に応えるために鉛フリーの代替品を採用する傾向が高まっています。

これらの欠点は、電子機器業界が鉛入りはんだの使用をやめつつある理由を浮き彫りにしています。健康リスク、環境への影響、規制状況を考慮すると、鉛フリーはんだは現代の製造業にとってより魅力的で責任ある選択肢となります。

規制遵守の詳細については、以下を参照してください。 PCBA テストの総合ガイド.

鉛フリーはんだの利点

鉛フリーはんだは、数多くの利点があるため、近年人気が高まっています。これらの利点により、健康、安全、環境への責任を優先するメーカーにとって、鉛フリーはんだは魅力的な選択肢となっています。

はんだ付けツールとグリーン回路基板

健康と安全のメリット

鉛フリーはんだの最も重要な利点の 1 つは、健康と安全面での利点です。

  • 鉛毒性の排除鉛フリーはんだは、深刻な健康問題を引き起こす可能性のある鉛への曝露のリスクを排除します。これにより、はんだを日常的に取り扱う従業員にとって職場がより安全になります。
  • エンドユーザーにとって安全鉛フリーはんだを使用して製造された製品は消費者にとってより安全であり、直接接触または長期にわたる暴露による鉛中毒のリスクが軽減されます。

健康上の利点の詳細については、 ハイブリッド PCB を使用する利点.

環境上の利点

鉛フリーはんだは環境面でも大きなメリットをもたらします。

  • 汚染の低減鉛がなければ、廃棄された電子機器による土壌や水の汚染リスクは大幅に低減します。これにより、生態系と水源の保護に役立ちます。
  • 環境に優しい製造: 鉛フリーはんだの使用は、より持続可能な製造方法をサポートします。これは、電子機器製造の環境負荷を削減する取り組みと一致しています。
  • 生体蓄積性が低い鉛フリーはんだは、野生生物や人間に害を及ぼす可能性のある食物連鎖における有毒物質の生体内蓄積を防ぎます。

環境に優しい製造業に関する詳細は、以下をご覧ください。 メタルコアPCBの利点と用途.

国際規制への準拠

鉛フリーはんだのもう一つの重要な利点は、世界的な規制に準拠していることです。

  • 規制当局の承認: 欧州連合を含む多くの地域では、電子機器における鉛の使用を制限する RoHS (有害物質使用制限) 指令などの厳しい規則があります。鉛フリーはんだはこれらの規制基準を満たしています。
  • 市場参入これらの規制に準拠することで、メーカーは世界中のより多くの市場で製品を販売できるようになり、世界的な流通と販売の機会が広がります。
  • 将来を見据えた同様の規制を導入する地域が増えるにつれて、鉛フリーはんだを使用することで、メーカーはコンプライアンス要件を常に満たし、将来的にコストのかかる変更を回避することができます。

より強く、より硬い関節

鉛フリーはんだは、有鉛はんだに比べて、より強くて剛性の高い接合部を形成できます。

  • 耐久性鉛フリーはんだで作られた接合部は、多くの場合、より耐久性があり、機械的ストレスに耐性があります。これにより、電子機器の全体的な信頼性が向上します。
  • 硬度: 鉛フリーはんだ接合部は一般に硬く、構造的完全性が向上します。そのため、コンポーネントが振動や動きの影響を受ける用途に適しています。
  • 熱抵抗鉛フリーはんだは処理に高温を必要としますが、その結果得られる接合部は熱サイクルに対する耐性が高まり、時間の経過とともに接合部が破損するリスクが軽減されます。

耐熱性と耐久性の詳細については、 PCB 熱管理技術とトレンド.

追加特典

鉛フリーはんだの主な利点は、健康、環境への影響、コンプライアンスに関するものですが、他にも注目すべき利点があります。

  • 業界での採用より多くのメーカーが鉛フリーはんだに切り替えるにつれて、技術とプロセスが向上し、鉛フリー製品の品質と性能が向上します。
  • 革新鉛フリーはんだへの移行により、はんだ材料と技術の革新が促進され、性能と信頼性が向上した新しい配合が生まれました。

鉛フリーはんだは、有鉛はんだよりも安全で環境に優しい代替品です。健康上の利点、規制への準拠、優れた接合強度により、現代の電子機器製造では好ましい選択肢となっています。 

鉛フリーはんだを採用することで、メーカーは将来に向けて高品質で安全かつ持続可能な製品を生産できるようになります。

プリント基板上の鉛フリーはんだ付け部品

鉛フリーはんだのデメリット

鉛フリーはんだには多くの利点がありますが、いくつかの課題もあります。これらの欠点は、製造プロセスや電子機器の全体的なパフォーマンスに影響を及ぼす可能性があります。

融点の上昇とその課題

鉛フリーはんだの主な欠点の 1 つは、融点が高いことです。

  • 熱ストレスの増加: 鉛フリーはんだは通常、約 217°C (422°F) で溶けます。これは、有鉛はんだの融点よりもかなり高い温度です。この高温により、電子部品や PCB にさらに大きな熱ストレスがかかり、損傷につながる可能性があります。
  • より多くのエネルギーが必要: 鉛フリーはんだを使用したはんだ付けでは、はんだごてとリフロー炉を高温にする必要があるため、より多くのエネルギーが必要になります。これにより、エネルギー消費量と運用コストが増加する可能性があります。
  • 処理時間が長くなる: 融点が高くなると、必要な温度に達するまでに時間がかかるため、処理時間が長くなる可能性があります。これにより、生産ラインが遅くなり、効率が低下する可能性があります。

高価な金属によるコスト増加

鉛フリーはんだは、一般的に有鉛はんだよりも高価です。

  • 材料費鉛フリーはんだには、銀、銅、スズなどの高価な金属が含まれていることがよくあります。これらの金属は鉛よりも高価なので、はんだ全体のコストが上昇します。
  • 生産コストの上昇: 鉛フリーはんだの使用に伴うエネルギー要件の増加と処理時間の延長も、生産コストの上昇につながります。製造業者は、より高い温度に対応できるより堅牢な設備を必要とする場合があります。
  • 経済的影響: 大規模な製造の場合、コストの差は大きくなる可能性があります。これは、最終製品の価格設定と生産全体の収益性に影響を与える可能性があります。

鉛入りはんだに比べて濡れ性が低い

濡れ性は、強力なはんだ接合部を形成する上で重要な要素です。

  • 濡れ性が低い: 鉛フリーはんだは、有鉛はんだに比べて濡れ性が低くなります。つまり、流れにくくなり、接合面が広がりやすくなります。
  • 関節が弱くなる可能性濡れ性が低いと接合部が弱くなり、同じレベルの電気伝導性や機械的強度が得られない可能性があります。これは、電子機器の信頼性と性能に影響を与える可能性があります。
  • スキル要件: 鉛フリーはんだを使用したはんだ付けでは、良好な接合部の形成を確実にするために、より高いスキルと精度が要求されます。これにより、作業者の学習曲線が長くなり、不良率が高くなる可能性があります。

錫ウィスカーと錫害虫の問題

鉛フリーはんだは、スズの含有量に関連した特定の問題が発生する可能性があります。

  • 錫ウィスカー: 錫ウィスカーは、錫ベースのはんだの表面から成長する小さな髪の毛のような構造です。錫ウィスカーは、近接した導電経路を橋渡しして短絡を引き起こし、デバイスの故障につながる可能性があります。
  • スズの害虫: スズ病とも呼ばれるスズ害虫は、スズが低温で金属状態から脆い粉状に変化することで発生します。これにより、はんだ接合部が時間の経過とともに劣化し、接続の完全性が損なわれる可能性があります。
  • 緩和努力: メーカーは、錫を安定させてウィスカーの成長を防ぐために少量の他の金属を組み込むなど、これらの問題を軽減するための追加措置を講じる必要があります。ただし、これらの解決策は、製造の複雑さとコストを増大させる可能性があります。

追加の課題

これらの主な欠点以外にも、鉛フリーはんだには次のような課題があります。

  • 装備の摩耗鉛フリーはんだ付けには高温が必要になるため、はんだ付け装置の摩耗が進み、メンテナンスや交換の頻度が高くなります。
  • 互換性の問題: 一部のコンポーネントと PCB は、鉛フリーはんだ付けに必要な高温に耐えられるように設計されていない場合があります。このため、使用可能な材料とコンポーネントの選択肢が制限される可能性があります。

鉛フリーはんだには多くの利点がありますが、メーカーが対処しなければならないいくつかの課題も伴います。 

融点の上昇、コストの増加、濡れ性の低下、スズウィスカーやスズペストの問題は、電子機器の製造プロセスと信頼性に影響を及ぼす可能性があります。 

これらの欠点を理解することは、特定の用途でどのはんだタイプを使用するかについて十分な情報に基づいた決定を下すために不可欠です。

回路基板のはんだ付けのクローズアップ

比較解析

有鉛はんだと鉛フリーはんだのどちらを選択するかは、いくつかの要素を考慮する必要があります。このセクションでは、健康と環境への影響、コストと可用性、パフォーマンスと信頼性、規制への準拠について詳細な比較分析を行います。

健康と環境への影響

健康リスク

有鉛はんだ:

  • 健康リスクが高い: 鉛は有毒です。長期間にわたる曝露は、神経損傷、腎不全、生殖障害などの深刻な健康問題を引き起こす可能性があります。特に子供や妊婦に有害です。
  • 露出方法: 作業者ははんだ付け中に鉛の煙を吸い込んだり、食事の前に手を洗わなければ鉛の粒子を摂取したりする可能性がある。

鉛フリーはんだ:

  • 健康リスクの軽減: 鉛フリーはんだは鉛に関連する危険性を排除します。これにより、職場は従業員にとってより安全になり、エンドユーザーの健康リスクが軽減されます。
  • より安全な取り扱い: 適切な取り扱いと換気は必要ですが、鉛が含まれていないため、鉛フリーはんだは全体的にはるかに安全です。

環境への影響

有鉛はんだ:

  • 環境汚染: 廃棄された電子機器から鉛が土壌や水に浸出し、長期的な生態系へのダメージを引き起こす可能性があります。鉛は植物や動物に蓄積し、食物連鎖に入り込んで生態系に影響を及ぼす可能性があります。
  • 持続的な汚染鉛はすぐには分解されないため、汚染が持続します。

鉛フリーはんだ:

  • 環境への影響が少ない: 鉛フリーはんだは環境への害がはるかに少なく、土壌や水を汚染するリスクが軽減されるため、より持続可能な選択肢となります。
  • 環境に優しい多くの鉛フリーはんだは環境基準に準拠するように設計されており、産業汚染を削減するための幅広い取り組みをサポートしています。

コストと入手可能性

経済比較

有鉛はんだ:

  • 材料コストの削減鉛は鉛フリーはんだに使用される多くの金属よりも安価であるため、原材料コストの面で有鉛はんだの方が手頃になります。
  • 処理および廃棄にかかる費用ただし、取り扱い、安全対策、有害廃棄物の処分に関連するコストは増加する可能性があります。

鉛フリーはんだ:

  • 材料費の高騰: スズ、銅、銀などの金属は鉛よりも高価なため、鉛フリーはんだは単位当たりのコストが高くなります。
  • 設備投資鉛フリーはんだの融点が高いため、機器の摩耗やエネルギー消費が増加し、運用コストが上昇する可能性があります。
  • 長期貯蓄初期コストは高くなりますが、鉛フリーはんだを使用すると、規制による罰金を回避し、健康関連の責任を軽減することで、長期的な節約につながります。

パフォーマンスと信頼性

融点

有鉛はんだ:

  • 融点が低い: 約 183°C (361°F) で溶けるため、コンポーネントへの熱ストレスが軽減され、はんだ付けが速くなります。

鉛フリーはんだ:

  • より高い融点: 約 217°C (422°F) で溶融するため、コンポーネントにかかる熱応力が増大し、より正確な温度制御が必要になります。

濡れ性と接合信頼性

有鉛はんだ:

  • 優れた濡れ性: 流れやすく、強力で信頼性の高い接合部を形成し、優れた電気伝導性と機械的強度を確保します。
  • 一貫したパフォーマンス: 時間の経過とともに関節のひび割れや疲労などの問題が発生しにくくなることで知られています。

鉛フリーはんだ:

  • 濡れ性が低い: 鉛入りはんだほど速く流れないため、接合部が弱くなる可能性があります。
  • 強い関節鉛フリーはんだは濡れ性が低いにもかかわらず、機械的ストレスによく耐える、より複雑で耐久性のある接合部を形成できます。

企業コンプライアンス

グローバル規制

有鉛はんだ:

  • 規制と禁止事項欧州連合を含む多くの地域では、RoHS などの指令を通じて、消費者向け電子機器における鉛はんだの使用を禁止または制限しています。
  • コンプライアンスコスト: 鉛入りはんだを使用する製造業者は、複雑な規制環境に対処する必要があり、罰金や制限に直面する可能性があります。

鉛フリーはんだ:

  • 規制基準を満たす鉛フリーはんだは、電子機器内の有害物質の削減を目的とした世界的な規制に準拠しています。
  • 市場参入RoHS などの規制に準拠することで、メーカーは世界中のより多くの市場で製品を販売できるようになり、競争力が向上します。
  • 将来を見据えた同様の規制を導入する地域が増えるにつれ、鉛フリーはんだはメーカーがコンプライアンス要件を満たすのに役立ちます。

有鉛はんだと鉛フリーはんだのどちらを選択するかは、さまざまな要素のバランスを考慮する必要があります。有鉛はんだは、コストが低く、取り扱いが簡単で、パフォーマンスの信頼性が高いという利点がありますが、健康や環境に対する重大なリスクを伴います。 

鉛フリーはんだは高価で扱いが難しいものの、世界的な規制基準を満たす、より安全で持続可能なソリューションを提供します。 

これらのトレードオフを理解することは、電子機器製造において情報に基づいた意思決定を行うために不可欠です。

有鉛はんだと鉛フリーはんだのどちらを選択するかは、業界の好み、特定のアプリケーション要件、および進化する市場動向に大きく左右されます。これらの要因を理解することで、メーカーは使用するはんだの種類を決定するのに役立ちます。

現在の業界の好みと実践

電子機器業界では有鉛はんだと無鉛はんだが使用されていますが、鉛フリーの代替品が好まれる傾向が高まっています。規制要件、健康への懸念、環境の持続可能性の目標がこの移行を推進しています。

  • 家電現在、ほとんどの家電メーカーは鉛フリーはんだを好んでいます。これは主に、電子製品における鉛やその他の有害物質の使用を制限する欧州連合の RoHS 指令などの規制によるものです。
  • 自動車産業自動車業界も鉛フリーはんだへの移行を大きく進めています。現代の自動車には、環境規制に準拠しなければならない電子システムが数多く組み込まれています。
  • 産業機器産業用電子機器では依然として両方のタイプのはんだが使用されていますが、世界的な持続可能性の取り組みに合わせて鉛フリーソリューションへの移行が進んでいます。

特定のアプリケーション

特定のアプリケーションには、はんだの選択に影響を与える独自の要件があります。

  • 航空宇宙と防衛これらの業界では、信頼性が実証されており、接合部の故障リスクが低いことから、依然として有鉛はんだが使用されていることがよくあります。有鉛はんだの融点が低く、濡れ性に優れていることは、故障が許されない高信頼性アプリケーションにとって非常に重要です。
  • 医療機器: 航空宇宙産業と同様に、医療機器でも信頼性の高い性能を得るために有鉛はんだが使用されることがあります。しかし、健康リスクや環境への影響を軽減するために、鉛フリーの選択肢を求める声が高まっています。
  • 家電: スマートフォン、ノートパソコン、その他の消費者向けガジェットでは、主に鉛フリーはんだが使用されています。世界的な規制への準拠と環境に優しい製品の需要が、この傾向を推進しています。
  • カーエレクトロニクス厳しい環境規制を満たし、消費者の安全を確保するために、自動車用電子機器では鉛フリーはんだが標準になりつつあります。
  • 電気通信この分野では、鉛フリーはんだへの移行も進んでおり、規制遵守と持続可能性の目標とパフォーマンスのバランスをとっています。
鉛フリーはんだとはんだごてのクローズアップ写真

市場では鉛フリーはんだの採用に向けた明確な傾向が見られます。この変化にはいくつかの要因が寄与しています。

  • 規制圧力: 世界中の政府や規制機関は、鉛を含む有害物質の使用に対してより厳しい規制を実施しています。欧州の RoHS 指令や他の地域の同様の規制は、この傾向を大きく推進しています。
  • 健康と環境への意識鉛への曝露に伴う健康リスクと鉛汚染の環境への影響についての認識が高まっています。消費者もメーカーも、より安全で持続可能な製品を優先しています。
  • 技術の進歩: 鉛フリーはんだの配合およびはんだ付け装置の改良により、メーカーは鉛はんだからの移行が容易になりました。最新の鉛フリーはんだは、以前のバージョンよりも優れた性能と信頼性を備えています。
  • 市場の需要: 消費者はより環境に優しい製品を求めています。この需要により、メーカーはブランドイメージを高め、市場の期待に応えるために鉛フリーはんだを採用するようになっています。
  • グローバルサプライチェーン: より多くのメーカーが鉛フリーはんだに切り替えるにつれて、世界のサプライ チェーンが適応します。サプライヤーは鉛フリーはんだ材料の入手可能性と種類を増やしており、メーカーが必要な材料を調達しやすくなっています。

結論

電子機器製造においては、有鉛はんだと鉛フリーはんだのどちらを選択するかは重要な決定です。各はんだタイプにはそれぞれ長所と短所があり、プロジェクトの特定のニーズと制約に基づいて慎重に検討する必要があります。

どのタイプのはんだが優れているかは、さまざまな要因によって決まります。

  • 高信頼性アプリケーション向け 航空宇宙、防衛、特定の医療機器など、故障が許されない分野では、実績のある性能とやり直しの容易さから、有鉛はんだが依然として好ましい選択肢となっています。
  • 鉛フリーはんだは、家電製品、自動車用途、厳しい環境規制の対象となる産業にとってより良い選択肢です。これは世界的な規制要件と持続可能性への取り組みに準拠しており、製品が世界中で安全かつ市場性があることを保証します。

結論として、有鉛はんだと無鉛はんだはどちらも電子産業で使用されています。選択は、性能、コスト、規制要件、環境への影響のバランスによって決まります。 

これらの要素を慎重に考慮することで、製造業者は特定の用途に適したはんだを選択し、製品の安全性、信頼性、市場性を確保できます。

によって書かれた記事 アリス・リー